Razlogi in ukrepi za izboljšanje gašenja razpok, navora, ki presega mejne vrednosti, in vodikove krhkosti na površini pritrdilnih elementov

Pritrdilni elementiso vrsta mehanskih delov, ki se pogosto uporabljajo za pritrjevanje povezav. Pritrdilni elementi se pogosto uporabljajo v različnih industrijah, vključno s stroji, opremo, vozili, železnicami itd. So ena najpogosteje uporabljenih mehanskih osnovnih komponent. Njegove značilnosti so širok nabor specifikacij, raznolika zmogljivost in uporaba ter visoka stopnja standardizacije, serializacije in generalizacije. Ko sponka odpove, ima lahko resne posledice. Zato je treba okrepiti analizo vzrokov okvare sponk in poiskati ustrezne ukrepe za izboljšanje. Na podlagi svojega razumevanja znanja o pritrdilnih elementih želi Xiaorui deliti z vsemi:

1. Površinske gasilne razpoke

Površinske razpoke pri kaljenju se nanašajo na razpoke, ki se pojavijo med postopkom kaljenja ali med postopkom shranjevanja pri sobni temperaturi po kaljenju, slednje imenujemo tudi razpoke zaradi staranja. Ko je med postopkom kaljenja napetost, ki nastane pri kaljenju, večja od trdnosti samega materiala in presega mejo plastične deformacije, bo povzročilo nastanek razpok. Razpoke gašenja se pogosto pojavijo kmalu po začetku martenzitne transformacije, porazdelitev razpok pa ne sledi določenemu vzorcu. Vendar pa so na splošno nagnjeni k oblikovanju na ostrih kotih in nenadnih spremembah v prerezu obdelovanca. Gasilne razpoke, ki jih povzroči hitro ohlajanje v območju martenzitne transformacije, so pogosto transgranularne in imajo ravne razpoke brez razvejanja okoli njih.

Razpoke pri kaljenju, ki jih povzroča visoka temperatura segrevanja pri kaljenju, so razporejene vzdolž zrna, z ostrimi in finimi konci razpok ter značilnostmi pregrevanja. V konstrukcijskem jeklu je mogoče opaziti grobo igličast martenzit, v orodnem jeklu pa evtektične ali oglate karbide. Obdelovanci iz visokoogljičnega jekla s površinskim razogljičenjem so po kaljenju bolj nagnjeni k nastanku mrežnih razpok. To je zato, ker je prostorninska ekspanzija površinskega sloja za razogljičenje med kaljenjem in ohlajanjem manjša kot pri nerazogljičenem središču, površinski material pa se vleče in razpoka v mrežno obliko zaradi širjenja središča. Gašenje razpok na površini lahko povzroči nenaden zlom vijaka, izvor takega zloma pa se nahaja na površini.

2. Navor prekorači mejo

Alarm navora se običajno pojavi med postopkom sestavljanjavijakiki nadzorujejo navor skozi metodo kota.

Načini okvare in razlogi za prekoračitev omejitve navora pritrdilnih elementov vključujejo:

(1) Po montaži je končni navor delov višji od zgornje meje ali nižji od spodnje meje. Razlog je v tem, da je območje nadzora vrtilnega momenta delov nerazumno, kar se kaže kot nastavitev premajhnega območja nadzora in premikanje območja nadzora navzgor ali navzdol.

(2) Ni predhodno zategnjen na prednastavljeni kot, navor doseže alarm zgornje meje. Razlog je v tem, da koeficient trenja samih delov presega zgornjo mejo, koeficient trenja delov presega zgornjo mejo in interferenca med deli povzroči močno povečanje navora montaže.

(3) Normalna namestitev, alarm spodnje meje navora. Razlog je v tem, da koeficient trenja samega dela presega spodnjo mejo ali koeficient trenja prileganja dela presega spodnjo mejo in da je navor prileganja dela večji od začetnega navora (tj. poraba navora je prevelika) pri privijanju, kar je običajno pri zategovanju protimatice.

3. Vodikova krhkost

Pritrdilni elementi so nagnjeni k vodikovi krhkosti, ki je glavni vzrok za zlome pritrdilnih elementov. Vodikova krhkost je pojav, pri katerem atomi vodika vstopajo in se razpršijo po celotni matrici materiala. Ko atomi vodika vstopijo v materialno matrico, pride do popačenja mreže, ki poruši prvotno ravnovesno stanje in olajša razpoke pod zunanjimi silami. Ko se navijak, vodikovi atomi migrirajo v visoko koncentrirano napetostno območje, kar povzroči znatno napetost med kristalnimi mejnimi robovi in ​​povzroči zlom med kristalnimi delci pritrdila. Če pritrdilni elementi pred namestitvijo vsebujejo kritični vodik, se zlomijo v 24 urah. Nemogoče je predvideti, kdaj se bo vodik po vstopu v sponko zlomil.

4. Ukrepi za izboljšanje

4.1 Ukrepi za preprečevanje površinskih gasilnih razpok:

(1) Razumno prilagodite razmik med indukcijskim dušilnikom in obdelovancem, strogo izberite ustrezne parametre napajanja vmesne frekvence in parametre postopka kaljenja v skladu z zahtevami postopka, zagotovite enakomerno dvigovanje temperature oboda izdelka in preprečite, da bi lokalne temperature presegle normalno temperaturo gašenja.

(2) Izboljšajte strukturo gasilnega induktorja s spremembo strukture krožnega prečnega prereza na vrhu in koncu induktorja v strukturo pravokotnega prečnega prereza, zmanjšajte hitrost segrevanja končnega in repnega induktorja ter preprečite in repnih delov zaradi prehitrega segrevanja, prekoračitve temperature krmiljenja procesa in povzročitve pregorevanja, kar ima za posledico razpoke.

(3) Zmanjšajte število prevodnih magnetov v območju prehoda za kaljenje senzorja za kaljenje in ustrezno zmanjšajte toploto v tem območju.

(4) Sprejetje metode kaljenja s predgretjem, ogrevanjem in hlajenjem, da se zagotovi enakomerna temperatura segrevanja izdelka.

(5) Ustrezno podaljšajte čas hlajenja po vmesnem ogrevanju.

(6) Izvedite samokaljenje. Strogo upoštevajte tehnične parametre postopka, razumno nadzorujte tlak, pretok, temperaturo in čas hlajenja hladilne tekočine za gašenje. Po prekinitvi brizganja uporabite preostalo toploto obdelovanca, da dvignete temperaturo utrjene plasti, s čimer izvedete samokaljenje, da ohranite visoko trdoto površine in dobro odpornost proti obrabi, pravočasno stabilizirate kaljeno strukturo in zmanjšate najvišjo natezno napetost.

4.2 Sistem navora

Metoda nadzora navora je, da najprej zategnetevijakna majhen navor, običajno 40 % ~ 60 % navora zategovanja (določenega po validaciji postopka), in nato začnite od te točke za zategovanje določene metode nadzora kota. Ta metoda temelji na določenem kotu, kjer sornik povzroči določen osni raztezek in je konektor stisnjen. Namen tega je zategovanje vijakov na tesno naležno površino in premagovanje nekaterih neravnih površinskih nepravilnosti, medtem ko zahtevano aksialno vpenjalno silo ustvarja kot zasuka. Po izračunu zasučnega kota ni več vpliva tornega upora na aksialno vpenjalno silo, zato je njegova natančnost večja kot pri enostavni metodi krmiljenja navora. Ključna točka metode nadzora navora je merjenje začetne točke zasučnega kota. Ko je ta obračalni kot določen, je mogoče doseči relativno visoko natančnost zategovanja.

4.3 Preventivni ukrepi za vodikovo krhkost

(1) Normalna galvanizacija in striktno odstranjevanje vodika. Uporaba reverzibilnosti vodika v kovinah in izvajanje dehidrogenacijske obdelave na galvaniziranih vijakih je pomembna metoda za zmanjšanje ali odpravo vodikove krhkosti. Med obdelavo postavite galvanizirane jeklene vijake v pečico za segrevanje. Temperatura pečenja je približno 200 stopinj C, čas pečenja pa je odvisen od trdnosti jekla. Večja kot je moč, daljši je čas pečenja. Vodik v materialu vijaka tvori preliv vodika pri visokih temperaturah, s čimer se doseže namen odstranitve vodika.

(2) Galvanizacija z nizko vodikovo krhkostjo. Galvanizacija z nizko vodikovo krhkostjo je postopek, razvit v šestdesetih in sedemdesetih letih 20. stoletja za preučevanje vodikove krhkosti v delih letal, vključno z nizko vodikovo krhkostjo s kadmijem, nizko vodikovo krhkostjo s kadmijem in titanom, nizko vodikovo krhkostjo s cinkanjem itd. kaljenje za lajšanje napetosti pred galvaniziranjem in ga ni mogoče sprati z močno kislino. Namesto tega uporabite peskanje, da odstranite oksidne obloge in površinsko umazanijo, ali pa uporabite vakuumsko toplotno obdelavo, da preprečite nastajanje oksidnih oblog. Med postopkom galvanizacije se na eni strani prilagodi formula raztopine za galvanizacijo, na drugi strani pa se zmanjša adsorpcijska količina vodikovih delcev z zmanjšanjem napetosti in strogim nadzorom gostote toka. Nadaljnji postopek zahteva tudi strogo pečenje za odstranitev vodika, s časom odstranitve vodika najmanj 18 ur.